¿Qué es el efecto columna?

En el IGBT, hay un tiristor parásito compuesto por un transistor N-PN+ y un transistor P+N-P como dispositivo de conmutación principal. Entre ellos, hay una resistencia de cortocircuito del cuerpo entre la base y el emisor del transistor NPN. La corriente del orificio lateral en la región del cuerpo P producirá una caída de voltaje en esta resistencia, lo que equivale a aplicar una polarización directa al JBOY3. unión de banda. Este sesgo es demasiado pequeño para activar la banda JBOY3 dentro del rango de corriente nominal del colector. Sin embargo, una vez que se enciende la banda JBOY3, la puerta perderá el control de la corriente del colector, lo que provocará que la corriente del colector aumente y dañe el dispositivo debido al consumo excesivo de energía. Este fenómeno de corriente fuera de control, al igual que el mecanismo por el cual los tiristores comunes permanecen encendidos incluso si la señal de disparo se cancela después de ser disparado, se llama efecto de retención o efecto de autobloqueo.

Causa

Además de demasiados circuitos integrados, cuando el IGBT está apagado, si el voltaje de la fuente de alimentación del colector es demasiado alto, la corriente de fuga del tubo T1 es demasiado alta. grande y la caída de voltaje en Rbr puede Si es demasiado alta, T2 se activará y producirá un efecto de retención.

Una tercera situación en la que puede ocurrir un efecto de enganche es cuando el MOSFET se apaga muy rápidamente durante el proceso de apagado. Después de apagar el MOSFET, aumenta el voltaje de polarización inversa UBA de la unión T2 J2 del transistor en la Figura 1 (b). Cuanto más rápido se apaga el MOSFET, más rápido cae la corriente del colector ic y el UCA = es-r IC aumenta más rápido. Cuanto mayor sea duCA/dt, mayor será la corriente de capacitancia C2 de la unión J2. Esta corriente de capacitancia de unión fluye a través de Rbr a través del punto A, lo que puede producir una gran caída de voltaje UAE, lo que hace que T2 conduzca, lo que resulta en un efecto de retención, lo que hace que el IGBT se apague sin control.

La razón del efecto de retención puede ser que la corriente del colector sea demasiado grande (efecto de retención estática) o que duce/dt sea demasiado grande (efecto de retención dinámica). . El efecto de agrupación fue alguna vez uno de los principales factores que limitaban la mejora adicional de la capacidad de producción actual de los IGBT. Sin embargo, después de años de esfuerzos, este problema ha mejorado enormemente desde mediados y finales de la década de 1990, lo que ha promovido la mejora científica de los IGBT. niveles de investigación y fabricación.

Preventivo

Para evitar el efecto latch-up durante el proceso de apagado, por un lado, se debe conectar un condensador en paralelo entre el colector C y el emisor. E del IGBT para reducir el proceso de apagado. duCE/dt en , al mismo tiempo, se puede considerar que la resistencia RG del circuito de accionamiento de puerta en la Figura 1 (b) ralentiza adecuadamente el proceso de apagado del IGBT. MOSFET. Esta medida se llama tecnología de apagado lento.